CN101138658A - 电液式心脏体外循环搏动血泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电液式心脏体外循环搏动血泵，在血泵壳体内设置一个血囊，血囊安装在血泵壳体两端的进出血管道上，采用活塞机构把液体注入和抽出泵体内使泵体中的血囊收缩和扩张，使血液能抽入和压出血囊，两端的进出血管道内分别装有蝶形单向阀，使得血液单向流入流出泵囊，形成心脏供血功能，由工控计算机分别通过控制电路，控制搏动次数和压出血液流量，保证人体中需要的供血平衡。工控计算机通过屏幕和键盘可互动接受对搏动次数和压出血液流量的选择，通过调节控制电机的转速，保证按照设置的运动参数预定值，达到治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电液式心脏体外循环搏动血泵，是一种用电液动力产生搏动的体外血液循环装置，用于心力衰竭术前术后改善心衰状况治疗和抢救面临死亡的心衰病人。属医疗器械技术领域，
背景技术
由于各种心脏疾病的发展将逐步演变为慢性充血性心力衰竭，最终进入心力衰竭终末期因失代偿而死亡。以心力衰竭病症为例，尽管外科技术、心肌保护技术在不断进步，但在心脏术后，仍有病人因发生心源性休克而不能脱离体外循环。对于这些失代偿或不能脱离体外转流的手术病人只有进行心脏移植方能挽救生命，但供心来源又成为全球面临的难题。
心室辅助装置(VAD)用来部分或完全替代心室泵血功能，也即人造血泵。目前临床心外科手术体外循环中通常所用血泵有搏动式血泵和非搏动式血泵即平流血泵。在短时间应用中，搏动血流与非搏动血流对机体灌注的影响并不显著，但在长时间辅助时，搏动血流对组织灌注效果明显优于非搏动血流灌注，这是因为前者符合生理灌注，更有利于组织器官功能的恢复和维持。根据心室辅助装置在人体安放位置可分为体外型和体内植入型。体外型心室辅助装置安全、有效，但其最大缺点是病人的活动受到限制，大多用于心脏术后心衰的支持，其次用作严重心衰病人向心脏移植过渡的支持。根据驱动方法，心室辅助装置又可分为气动型和电动型，气动是最常用驱动方法。中国国家知识产权局先后公开了几种心脏体外搏动泵的专利从不同程度上解决了血液循环、搏动驱动、血液过滤和/或防止血栓等方面的问题，但存在一些共同的缺点和不足。以左心辅助血泵(中国发明专利公开号CN2178532A)为例，其不足之处有：
1.采用气动动力的搏动性血泵存在气源设备过大，不利于设备的移动使用；而且气动力噪声较大。
2.不带有控制装置，不能随意调节血泵的工作状态。
3.未能提供血泵工作时的状态数据的显示，不利于实时监视。
4.更换操作复杂，使用不便。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，设计提供一种电液式心脏体外循环搏动血泵，能很好的完成血液循环，减轻心脏负担，还能以动态和交互方式，针对不同的病人进行流量调节、选择搏动次数，对进出人体血液的温度和流量进行实时监控，保证血液循环的良好环境。
为实现这一目的，本发明的技术方案中，在血泵壳体内设置一个血囊，血囊安装在血泵壳体两端的进出血管道上，采用活塞机构把液体注入和抽出泵体内使泵体中的血囊收缩和扩张，使血液能抽入和压出血囊，两端的进出血管道内分别装有蝶形单向阀，使得血液单向流入流出泵囊，形成心脏供血功能，由工控计算机分别通过控制电路，控制搏动次数和压出血液流量，保证人体中需要的供血平衡，工控计算机通过屏幕和键盘可互动接受对搏动次数和压出血液流量的选择，通过调节控制电机的转速，保证按照设置的运动参数预定值，达到治疗效果。
本发明的具体结构为：血泵壳体的两端分别固定进血管和出血管，血泵壳体内放置一个血囊，血囊的两端分别与进血管和出血管相连通，血泵壳体的中端固定一个液压嘴，液压管道的一端与液压嘴相连并通过液压嘴与血泵壳体内部空间相连通，液压管道的另一端与活塞腔相连通。进血管、出血管内分别装有单向性的进血管蝶阀、出血管蝶阀。在活塞腔经液压管道连通的血泵壳体与血囊之间的封闭空间内充满生理盐水；活塞腔内的活塞通过连杆与安装在电机上的曲轴相连，电机与工控计算机相连，工控计算机分别与显示屏和操作键盘相连。
本发明的血泵工作时，把心脏插管接在血泵的进血管上，再把动脉血管插管接在血泵的出血管上。操作人员通过计算机设定每分钟血囊搏动次数(搏动率，次/分)，每分钟流量(压缩量，1升～6升/分)和压缩和舒张的速度差别(压缩比，压缩和舒张的速度之比)，在活塞腔、液压管道和血泵壳体的封闭空间内充满生理盐水，在工控计算机的控制下，由电机通过曲轴和连杆带动活塞压出和抽入液体。压出的液体经液压管道流到血泵壳体内，以压迫血囊收缩，由于血囊两端的单向蝶阀作用，使血囊中的血液经出血管和出血管蝶阀泵入动脉血管；当活塞回抽液体时，血泵壳体内的液体经液压管道回流到活塞腔中，在血泵壳体内造成负压使血囊舒张，因单向蝶阀作用使得心脏中的血液经进血管和进血管蝶阀流入血囊中。这样电机驱动活塞周而复始的运动，使得血囊不断地收缩扩展，把心脏中的血液泵入动脉血管，完成血液循环过程。
本发明的血囊、进血管、出血管、进血管蝶阀和出血管蝶阀均采用一次性的灭菌血囊和医用心脏插管，每次治疗后全部更换，保证整个血液通路无菌和不与外界其它器件接触，杜绝交叉感染。
本发明工控计算机的采用，使得医务人员可以即时监视血液循环的过程，可以根据需要对压缩量，压缩比和搏动量进行实时调整，由计算机自动调节来控制电机的转速，保证按照设置的运动参数预定值，达到治疗效果。
本发明具有运行稳定，系统简洁，界面友好，使用方便等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
在图1中，1血囊，2进血管，3出血管，4进血管蝶阀，5出血管蝶阀，6血泵壳体，7液压嘴，8活塞，9连杆，10曲轴，11电机，12液压管道，13活塞腔，14工控计算机，15显示屏，16操作键盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。
本发明电液式心脏体外循环搏动血泵的结构如图1所示，血泵壳体6的两端分别固定进血管2和出血管3，血泵壳体6内放置一个血囊1，血囊1的两端分别与进血管2和出血管3相连通，血泵壳体6的中端固定一个液压嘴7，液压管道12的一端与液压嘴7相连并通过液压嘴7与血泵壳体6内部空间相连通，液压管道12的另一端与活塞腔13相连通。进血管2、出血管3内分别装有单向性的进血管蝶阀4、出血管蝶阀5。在活塞腔13经液压管道12连通的血泵壳体6与血囊1之间的封闭空间内充满生理盐水。曲轴10安装在电机11上，连杆9的两端分别连在曲轴10和活塞8上，电机11与工控计算机14相连，工控计算机14分别与显示屏15和操作键盘16相连。
本发明的电液式心脏体外循环搏动血泵在用于治疗时，进血管2通过心脏插管连接到心脏左心室，出血管3通过心脏插管连接到动脉血管。通过操作键盘16和显示屏15向工控计算机14输入压缩量和压缩比，在工控计算机14上启动运行，工控计算机14就按照预设的压缩量、压缩比和搏动量控制电机11运动，电机11再通过曲轴10和连杆9带动活塞8在活塞腔13内来回往复运动。由于从活塞腔13经液压管道12到血泵壳体6的封闭空间中充满液体生理盐水，活塞8的往复运动在压出液体时，液体经液压管道12流到血泵壳体6内，使得血囊1收缩，产生收缩压，由于血囊1两端的单向蝶阀作用，使血囊1中的血液经出血管3和出血管蝶阀5泵入动脉血管；当活塞8回抽液体时，血泵壳体6内的液体经液压管道12回流到活塞腔13中，在血泵壳体6内造成负压使血囊1舒张，因进血管蝶阀4的单向阀作用使得心脏中的血液经进血管2和进血管蝶阀4流入血囊1中。这样活塞8在由工控计算机14控制的电机11带动下，不断地按照设定的参数往复运动，使得血囊1不停的收缩和舒张，产生收缩压和舒张压，提供辅助的血液循环的动力。
本发明中，血囊舒张使心脏中的血液由心脏插管经单向阀充入血囊，血囊收缩使血囊中的血液经单向阀压出血囊进入动脉血管，完成一次心脏搏动的血液循环。工控计算机14可以控制搏动次数和压出血液流量，保证人体中需要的供血平衡。工控计算机14通过显示屏幕15和操作键盘16，可互动接受对搏动次数和压出血液流量的选择。
本发明中的血囊1、进血管2，出血管3，进血管蝶阀4，出血管蝶阀5都是一次性使用，治疗时血液只与血囊1、进血管2，出血管3，进血管蝶阀4和出血管蝶阀5直接接触，保证不产生交叉感染。
医务人员可通过互动界面操作，针对不同的病人设置血泵的不同压缩量，压缩比和搏动量，对进出人体血液的温度和流量进行实时监控，保证血液循环的良好环境。
Claims (1)
1.一种电液式心脏体外循环搏动血泵，其特征在于血泵壳体(6)的两端分别固定进血管(2)和出血管(3)，血泵壳体(6)内放置一个血囊(1)，血囊(1)的两端分别与进血管(2)和出血管(3)相连通，血泵壳体(6)的中端固定一个液压嘴(7)，液压管道(12)的一端与液压嘴(7)相连并通过液压嘴(7)与血泵壳体(6)内部空间相连通，液压管道(12)的另一端与活塞腔(13)相连通；进血管(2)、出血管(3)内分别装有单向性的进血管蝶阀(4)、出血管蝶阀(5)；在活塞腔(13)经液压管道(12)连通的血泵壳体(6)与血囊(1)之间的封闭空间内充满生理盐水；活塞腔(13)内的活塞(8)通过连杆(9)与安装在电机(11)上的曲轴(10)相连，电机(11)与工控计算机(14)相连，工控计算机(14)分别与显示屏(15)和操作键盘(16)相连。
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